GOST 29117-91

GOST 29117–91 Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de détermination du bismuth

GOST 29117−91

Groupe B39

NORME INTER-ÉTATS

ACIERS ALLIÉS ET HAUTEMENT ALLIÉS

Méthodes de détermination du bismuth

Aciers alliés et fortement alliés. Méthodes de détermination du bismuth

MK 77.080.20
OKP 0809

Date de lancement 1993-01-01

INFORMATIONS DONNÉES

1. DÉVELOPPÉ ET INTRODUIT par le Ministère de la Métallurgie de l'URSS

2. APPROUVÉ ET INTRODUIT PAR Décret du Comité de normalisation et de métrologie de l'URSS du 21 octobre 1991 N 1631

3. INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

4. RÉGLEMENTATION DE RÉFÉRENCE ET DOCUMENTS TECHNIQUES

5. REPUBLICATION. mai 2004


Cette norme établit la photométrie (à des fractions massiques de 0,0005 % à 0,01 %), l'absorption atomique sans flamme (à des fractions massiques de 0,0001 % à 0,01 %), la voltammétrie de décapage (à des fractions massiques de 0, 0001 % à 0,005 %) et la polarographie (avec fractions massiques de 0,001% à 0,01%) méthodes de détermination du bismuth dans les aciers alliés et fortement alliés.

1. EXIGENCES GÉNÉRALES

Exigences générales pour les méthodes d'analyse - selon GOST 28473 .

2. MÉTHODE PHOTOMÉTRIQUE

2.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la formation d'un composé complexe de couleur rose de bismuth avec du xylénol orange dans de l'acide nitrique à une concentration de 0,1 mol/dm et mesurer sa densité optique dans la zone de transmission lumineuse avec un maximum d'absorption à une longueur d'onde de 540 nm.

Le bismuth est préalablement séparé des éléments d'accompagnement en acier par précipitation sous forme de sulfure avec du thioacétamide dans une solution d'ammoniac en présence d'un collecteur de sulfure de cuivre et d'acide tartrique comme agent complexant ou par chromatographie échangeuse d'ions.

2.2. Matériel, réactifs et solutions

Spectrophotomètre ou colorimètre photoélectrique avec tous les accessoires pour les mesures dans la région visible du spectre.

pH-mètre.

Thermomètre avec échelle jusqu'à 150 °C.

Colonne échangeuse d'ions d'un diamètre de 1,2 à 1,5 cm, d'une hauteur de 30 à 40 cm, remplie d'un échangeur d'anions AN-31, AV-17-8 ou AV-17-8chS en - former avec une hauteur de couche de 15 cm.

Anionite AN-31 selon GOST 20301 .

Préparation de l'échangeur d'anions pour analyse : 200 g d'échangeur d'anions sont coulés avec au moins cinq fois le volume d'une solution saturée de chlorure de sodium et laissés gonfler pendant 24 heures.

Pour séparer la fraction de résine avec une granulométrie inférieure à 0,4 mm, une suspension de résine dans une solution de chlorure de sodium est versée sur un tamis à mailles N 063 selon GOST 6613 et lavé avec un courant d'eau, en recueillant la fraction d'échangeur d'anions qui a traversé le tamis avec de l'eau dans un récipient d'une capacité de 2-3 dm . La résine restant sur le tamis est jetée. Le liquide au-dessus de la fraction de l'échangeur d'anions qui a traversé le tamis est décanté, et l'échangeur d'anions est lavé par la méthode de décantation avec de l'acide chlorhydrique avec une concentration initiale de 3 mol/dm , puis 0,5 mol/dm jusqu'à l'élimination complète de Fe(III) (test au thiocyanate de potassium). L'échangeur d'anions est lavé avec 10 fois la quantité d'eau, puis coulé pendant 48 heures avec une solution d'hydroxyde de sodium. Ensuite, l'échangeur d'anions est lavé à l'eau jusqu'à neutralité selon l'indicateur universel et stocké sous l'eau dans un bocal en verre avec un bouchon au sol. Avant de commencer le travail, un écouvillon en fil de polychlorure de vinyle ou en laine de verre, préalablement bouilli dans de l'acide chlorhydrique (1:1) et lavé à l'eau, est placé dans la partie inférieure de la colonne chromatographique. La colonne échangeuse d'ions est remplie de résine échangeuse d'anions jusqu'à une hauteur de lit de 15 cm, puis d'eau jusqu'à sa hauteur. La couche d'échange d'anions doit être uniforme, sans bulles d'air. Pour convertir la résine en -le formulaire est passé à travers 100-150 cm acide chlorhydrique avec une concentration de 3 mol / dm à une vitesse de 1 cm /minute

Anionite AV-17−8 ou AV-17−8chS selon GOST 20301 .

Préparation de l'échangeur d'anions pour analyse : 200 cm la résine échangeuse d'anions commerciale AV-17-8 ou AV-17-8chS (produite sous forme de suspension dans l'eau) est lavée deux fois à l'eau par décantation. Pour séparer la fraction de résine de granulométrie inférieure à 0,6 mm, la suspension de résine dans l'eau est versée sur un tamis à mailles N 063 selon GOST 6613 et lavée avec un courant d'eau, en recueillant la fraction d'échangeur d'anions qui a passé à travers le tamis avec de l'eau dans un récipient d'une capacité de 2–3 dm . La résine restant sur le tamis est jetée. La fraction d'échangeur d'anions ayant traversé le tamis est soumise à une préparation pour analyse, comme la résine AN-31.

Acide chlorhydrique selon GOST 3118 ou GOST 14261 , dilué 1:1 et solutions à une concentration de 3 mol / dm et 0,5 mol/dm .

Acide nitrique selon GOST 4461 ou GOST 11125 , dilué 1:1, 1:15, 1:500 et solutions à une concentration de 1 mol / dm et 0,1 mol/dm .

Un mélange d'acides chlorhydrique et nitrique : à 150 cm l'acide chlorhydrique est ajouté 50 cm acide nitrique, 200 cm arroser et mélanger. Le mélange est préparé immédiatement avant utilisation.

Acide ascorbique, solution à une concentration de 100 g/dm , fraîchement préparée.

Acide tartrique selon GOST 5817 , solutions à une concentration de 500 g / dm et 100 g/dm .

Eau ammoniac selon GOST 3760 ou GOST 24147 et dilué 1:200.

Thioacétamide, solution à une concentration de 20 g/dm .

Xylénol orange, solution à une concentration de 1 g/dm dans l'acide nitrique à une concentration de 0,1 mol/dm .

Chlorure de sodium selon GOST 4233 , solution saturée.

Hydroxyde de sodium selon GOST 4328 , solution à une concentration de 50 g / dm .

Rhodanure de potassium conformément à GOST 4139 , solution à une concentration de 50 g / dm .

Marque de cuivre M00b selon GOST 859 .

Nitrate de cuivre, solution à une concentration de 0,01 g/cm : 1 g de cuivre est dissous par chauffage dans 15-20 cm acide nitrique (1:1). La solution est bouillie pour éliminer les oxydes d'azote, refroidie, diluée avec de l'eau à 100 ml. et mélanger.

Ps de fer carbonyle radiotechnique selon GOST 13610 .

Papier indicateur universel pH 1-10.

Bismuth grades Vi00 selon GOST 10928 , grades Vi000 et Vi0000 selon TU 48−6-11*.
________________
* Les spécifications mentionnées ici ne sont pas données. Voir le lien pour plus d'informations. — Note du fabricant de la base de données.

Solutions étalons de bismuth.

Solution A : 0,1 g de bismuth est dissous par chauffage dans 30 ml acide nitrique, faire bouillir la solution jusqu'à élimination des oxydes d'azote, refroidir, transférer dans une fiole jaugée d'une capacité de 1 dm , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

1cm solution étalon, A contient 0,0001 g de bismuth.

Solution B : 10 cm solution, A est placé dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 ml , ajouter 10cm l'acide nitrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger.

1cm la solution étalon B contient 0,00001 g de bismuth.

2.3. Réalisation d'une analyse

2.3.1. Préparation de la solution d'essai

2.3.1.1. Pour les aciers contenant du tungstène, du molybdène, du niobium

Un échantillon d'acier pesant 1 g (avec des fractions massiques de bismuth de 0,0005 % à 0,002 %) ou 0,5 g (avec des fractions massiques de bismuth de 0,002 % à 0,01 %) est placé dans un verre (ou flacon) d'une capacité de 250 −300cm , verser 15−20 cm acide chlorhydrique, 5 cm l'acide nitrique, couvrir d'un verre de montre et dissoudre l'échantillon lorsqu'il est chauffé.

La solution est évaporée jusqu'à un volume d'environ 10 cm , ajouter 30 cm eau, 20-30 cm solution d'acide tartrique avec une concentration de 500 g / dm et chauffé pendant 10 min. La solution est refroidie, ajouter 20-25 cm ammoniac à pH 8-10 selon l'indicateur universel et chauffé à nouveau pendant 10 min pour dissoudre les acides tungstique et molybdique libérés. ajouter 1 cm solution de nitrate de cuivre, ajuster le pH à 7,5 en ajoutant de l'acide chlorhydrique (1:1) ou de l'ammoniac à l'aide d'un pH-mètre.

La solution est diluée avec de l'eau jusqu'à 150 ml , chauffé à 85°C - 90°C, coulé 10 cm solution de thioacétamide, maintenue 10 minutes à la même température et coulée à nouveau sur 10 cm solution de thioacétamide. Laisser la solution avec un précipité pendant 2 heures à 40 °C - 50 °C.

Ensuite, la solution avec le précipité est refroidie à température ambiante, le précipité de sulfure est filtré sur deux filtres de densité moyenne (ruban blanc), lavé 7 à 8 fois à l'eau froide et le filtrat est jeté. Le précipité sur le filtre est dissous dans 30-40 cm (par tranches de 10 cm ) un mélange chaud d'acides chlorhydrique et nitrique et laver le filtre 2 à 3 fois avec de l'acide nitrique chaud (1:500), en recueillant le filtrat et les lavages dans un bécher dans lequel une précipitation a été effectuée. Le filtre est jeté.

2.3.1.2. Pour les aciers sans tungstène, molybdène, niobium

Un échantillon d'acier pesant 1 g (avec des fractions massiques de bismuth de 0,0005 % à 0,002 %) ou 0,5 g (avec des fractions massiques de bismuth de 0,002 % à 0,01 %) est placé dans un verre (ou flacon) d'une capacité de 250 −300cm , verser 15−20 cm acide chlorhydrique, 5 cm l'acide nitrique, couvrir le bécher (ou la fiole) avec un verre de montre et dissoudre l'échantillon lorsqu'il est chauffé. La solution est évaporée en sels humides. Les sels sont dissous dans 5-7 cm l'acide chlorhydrique et à nouveau évaporé en sels humides. Cette opération est répétée. Les sels sont dissous dans 40 cm acide chlorhydrique avec une concentration de 3 mol / dm chauffer jusqu'à ce qu'il commence à bouillir. Le précipité d'acide silicique résultant est filtré sur deux filtres de densité moyenne (ruban blanc) et lavé 3 à 4 fois avec de l'acide chlorhydrique chaud à une concentration de 3 mol/dm en ajoutant du liquide de lavage au filtrat principal. Le filtre à sédiments est jeté.

Le filtrat est passé sur une colonne échangeuse d'ions avec un échangeur d'anions, prélavée avec 50 cm acide chlorhydrique avec une concentration de 3 mol / dm à une vitesse d'environ 0,5 cm /minute Une fois que toute la solution d'essai a été transférée dans la colonne échangeuse d'ions, passez encore 70-100 ml (en portions de 10-20 cm ) acide chlorhydrique à une concentration de 3 mol/dm éliminer les éléments apparentés : nickel, chrome, cobalt, manganèse, cuivre, fer. L'éluat est jeté. Lorsque la dernière partie de l'acide atteint le niveau supérieur de l'échangeur d'anions, le bismuth est désorbé 300 cm acide nitrique avec une concentration de 1 mol / dm .

2.3.2. Procédure d'analyse spectrophotométrique

La solution d'essai, préparée conformément au paragraphe 2.3.1.1 ou 2.3.1.2 , est évaporée en sels humides, les sels sont dissous dans 5 ml l'acide nitrique et évaporé à sec.

Les sels sont ensuite dissous dans 3 cm acide nitrique avec une concentration de 1 mol / dm lorsqu'il est chauffé, les parois du verre sont rincées de 3 à 5 cm l'eau, la solution est agitée et refroidie. ajouter 2cm solution d'acide ascorbique, remuer, après 5 minutes ajouter 1 cm solution d'acide tartrique avec une concentration de 100 g / dm et 1cm solution de xylénol orange, en agitant la solution après avoir ajouté chaque réactif. La solution a été transférée dans une fiole jaugée de 25 ml. , diluer au trait avec de l'eau et mélanger.

Après 10 minutes, la densité optique de la solution colorée est mesurée sur un spectrophotomètre à une longueur d'onde de 540 nm dans une cuvette avec une épaisseur de couche absorbant la lumière de 1 cm ou sur un photoélectrocolorimètre avec un filtre de lumière verte dans une cuvette avec une lumière -épaisseur de la couche absorbante de 5 cm La solution de référence est la solution de l'expérience témoin. La masse de bismuth dans la solution d'essai est trouvée selon la courbe d'étalonnage.

2.3.3. Construction d'un graphe d'étalonnage

Dans cinq verres (ou flacons) d'une contenance de 250-300 cm placer un échantillon de fer carbonyle 0,5-1 g en fonction du poids de l'échantillon de l'échantillon d'acier analysé. Dans quatre verres (ou flacons), 0,5 est versé séquentiellement ; 1,0 ; 3.0 ; 5,0 cm solution standard B. Le cinquième verre est utilisé pour l'expérience de contrôle (blanc).

Ajouter 20 cm à tous les verres acide chlorhydrique et 5 cm acide nitrique. Procéder ensuite comme indiqué au paragraphe 2.3.1 en tenant compte de la méthode de séparation du bismuth des composants principaux et au paragraphe 2.3.2.

3. MÉTHODE D'ABSORPTION ATOMIQUE SANS FLAMME

3.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la mesure de l'absorption du rayonnement par des atomes de bismuth libres à une longueur d'onde de 223,1 ou 306,8 nm, qui se forment lorsque la solution analysée est introduite dans une cuvette en graphite.

Le bismuth est préalablement séparé des principaux composants de l'acier par précipitation sous forme de sulfure avec du thioacétamide dans une solution d'ammoniaque en présence d'un collecteur de sulfure de cuivre et d'acide tartrique comme complexant ou par chromatographie échangeuse d'ions.

3.2. Matériel, réactifs et solutions

Spectrophotomètre d'absorption atomique avec cuvette en graphite.

Lampe pour la détermination du bismuth.

Micropipette d'une capacité de 20 microns .

Argon de haute pureté selon GOST 10157 ou un mélange d'argon avec 5% d'hydrogène.

Solution étalon de bismuth B : 10 ml la solution B, préparée conformément à la clause 2.2, est placée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 cm , ajouter 10cm l'acide nitrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger. La solution est préparée immédiatement avant utilisation.

1cm la solution étalon B contient 0,000001 g de bismuth.

Les réactifs, solutions et équipements restants conformément à la clause 2.2.

3.3. Réalisation d'une analyse

3.3.1. Préparation de la solution d'essai

Un échantillon d'acier pesant 0,1 à 1 g selon le tableau 1 est placé dans un verre (ou flacon) d'une capacité de 250 à 300 cm , verser 15−20 cm acide chlorhydrique, 5 cm l'acide nitrique, couvrir le bécher (ou la fiole) avec un verre de montre et dissoudre l'échantillon lorsqu'il est chauffé.

Tableau 1

Procéder ensuite comme indiqué au paragraphe 2.3.1 en séparant le bismuth des composants principaux sous forme de sulfure avec du thioacétamide ou par chromatographie échangeuse d'ions.

3.3.2. Procédure d'analyse spectrométrique

La solution d'essai, préparée conformément au paragraphe 2.3.1.1 ou 2.3.1.2 , est évaporée en sels humides. Les sels sont dissous dans 5 cm l'acide nitrique et de nouveau évaporé en sels humides. Les sels sont ensuite dissous par chauffage dans 10 cm l'acide nitrique (1:1), couvrant le verre avec un verre de montre, et refroidir. La solution est transvasée dans une fiole jaugée (voir tableau 1), complétée d'eau jusqu'au trait de jauge et mélangée. Avec une micropipette, une aliquote de la solution est prélevée, égale à 20 µm , injecté dans une cuvette en graphite et fixer la quantité d'absorption de rayonnement par des atomes libres de bismuth à une longueur d'onde de 223,1 ou 306,8 nm ; au moins trois aliquotes de la solution sont prélevées pour la mesure.

La masse de bismuth est trouvée selon la courbe d'étalonnage, en tenant compte de la correction de l'expérience témoin.

3.3.3. Préparation de l'instrument pour la mesure

Allumer l'appareil, régler le spectrophotomètre pour le rayonnement résonant, régler l'unité de commande, l'unité d'atomisation est effectuée conformément aux instructions jointes à l'appareil.

Conditions pour le dosage du bismuth :

Ligne analytique ( ) - 223,1 ou 306,8 nm.

La largeur spectrale de la fente est de 0,2 nm.

Temps de séchage à 100 °C - 10 s.

Temps de décomposition à 560 °C - 15 s.

Temps d'atomisation à 1930 °C - 10 s.

Mode de gaz inerte "gas-stop".

3.3.4. Construction d'un graphe d'étalonnage

Dans cinq verres (ou flacons) d'une contenance de 250-300 cm placer un échantillon de fer carbonyle en quantité correspondant au poids de l'échantillon d'acier (voir tableau 1). Quatre verres (ou flacons) sont versés séquentiellement 1,0 ; 2.0 ; 4.0 ; 5,0 cm solution étalon B de bismuth. Le cinquième verre (ou flacon) est utilisé pour l'expérience de contrôle.

Dans tous les verres (ou flacons) ajouter 20 cm acide chlorhydrique et 5 cm acide nitrique.

Procéder ensuite comme indiqué au paragraphe 2.3.1 en tenant compte de la méthode de séparation du bismuth des composants principaux et aux paragraphes 3.3.2, 3.3.3.

De la valeur de la densité optique des solutions analysées soustraire la valeur de la densité optique de l'expérience témoin. Sur la base des valeurs trouvées de la densité optique et des masses de bismuth correspondantes, un graphique d'étalonnage est construit.

4. Méthode voltampérométrique

4.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la concentration préliminaire de bismuth sur une goutte de mercure stationnaire ou une électrode mercure-graphite à un potentiel de moins 0,5 V dans de l'acide chlorhydrique avec une concentration de 1 mol/dm avec enregistrement ultérieur du courant de dissolution anodique du bismuth à un potentiel de moins 0,15 V par rapport à l'électrode de chlorure d'argent.

Le bismuth est séparé des principaux composants de l'acier par précipitation sous forme de sulfure avec du thioacétamide dans une solution d'ammoniac en présence d'un collecteur de sulfure de cuivre et d'acide tartrique comme agent complexant ou par chromatographie échangeuse d'ions.

4.2. Matériel, réactifs et solutions

AC, oscilloscope ou polarographe DC.

Une cellule avec une électrode de référence au chlorure d'argent, une électrode à goutte de mercure stationnaire de n'importe quelle conception ou une électrode à disque solide ( 4 millimètres ) à partir d'un matériau contenant du graphite de n'importe quelle méthode de fabrication, offrant la reproductibilité du signal analytique requis par le NTD.

Potentiostat de n'importe quel modèle, fonctionnant dans le mode d'un potentiel donné.

Marque de mercure P0 selon GOST 4658 , ne contenant pas d'humidité.

Azote gazeux selon GOST 9293 ou argon selon GOST 10157 .

Fond pour polarographie contenant 1 mol/dm d'acide chlorhydrique. Si nécessaire, il subit un nettoyage électrochimique supplémentaire selon le schéma du dessin des impuretés de métaux non ferreux avec une cathode au mercure pendant 4 à 5 heures à un potentiel de moins 1,2 V, qui est maintenu constant avec un potentiostat.

Chlorure de potassium selon GOST 4234 , solution saturée.

Oxyde de nitrate de mercure (II) selon GOST 4520 , solution à une concentration de 0,001 g/cm dans l'acide nitrique (1:15).

Alun de potassium selon GOST 4329 , solution à une concentration de 10 g / dm .

Nitrate d'ammonium selon GOST 22867 .

Solutions étalons de bismuth.

Solution B : 10 cm solution, A (conformément à la clause 2.2) est placée dans une fiole jaugée d'une capacité de 100 cm , ajouter 2cm acide chlorhydrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger.

1cm la solution étalon B contient 0,00001 g de bismuth.

Solution B : 5 cm la solution B est placée dans une fiole jaugée d'une contenance de 50 ml , ajouter 2cm acide chlorhydrique, diluer au volume avec de l'eau et mélanger.

1cm la solution étalon B contient 0,000001 g de bismuth.

La solution B est préparée immédiatement avant utilisation.

Autres réactifs et solutions selon la clause 2.2.

4.3. Réalisation d'une analyse

4.3.1. Préparation de la solution d'essai

Un échantillon d'acier pesant 0,5 g est placé dans un verre (ou flacon) d'une capacité de 250 à 300 cm , verser 15−20 cm acide chlorhydrique, 5 cm l'acide nitrique, couvrir le bécher (ou la fiole) avec un verre de montre et dissoudre l'échantillon lorsqu'il est chauffé.

Procéder ensuite comme indiqué au paragraphe 2.3.1 en séparant le bismuth des principaux composants sous forme de sulfure par le thioacétamide (paragraphe 2.3.1.1 ) ou par chromatographie échangeuse d'ions (paragraphe 2.3.1.2 ).

Solution d'essai obtenue conformément au paragraphe 2.3.1.1 , évaporer à sec, les sels sont dissous dans 3 cm acide nitrique lorsqu'il est chauffé et dilué avec de l'eau à environ 80 ml . Ajouter 10 cm3 à la solution obtenue. une solution d'alun de potassium, 0,5 g de nitrate d'ammonium et d'ammoniaque jusqu'à obtention d'une légère odeur. Le contenu du bécher (ou du flacon) est chauffé pendant 1 à 2 min, le précipité est filtré sur un filtre de densité moyenne (ruban blanc) et lavé 3 à 4 fois avec de l'ammoniaque diluée chaude (1:200). Le filtrat est jeté. Le gâteau de filtration est dissous dans 10 cm acide chlorhydrique chaud (1: 1) et laver le filtre 2 à 3 fois avec de l'eau chaude, en recueillant le filtrat et les lavages dans un bécher (ou ballon) dans lequel la précipitation a été effectuée.

1 - électrode de travail au mercure; 2 - contact en platine ; 3 - agitateur magnétique ; 4 - électrode auxiliaire en charbon spectral ; 5 - électrode de référence au chlorure d'argent ; 6 - récipient en polyéthylène; 7 - couverture; 8 - tube en verre pour l'alimentation en azote; 9 - siphon pour vidanger l'électrolyte

4.3.2. Procédure d'analyse voltamétrique de décapage

La solution d'essai, obtenue conformément au paragraphe 4.3.1 après séparation du bismuth des composants principaux, est évaporée à sec. Les sels sont dissous dans 5 cm l'acide chlorhydrique et de nouveau évaporé à sec. Les sels sont ensuite dissous par chauffage dans 4 cm l'acide chlorhydrique, en recouvrant le verre d'un verre de montre, et laisser refroidir. La solution est diluée avec de l'eau et transférée dans une fiole jaugée de 50 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Lorsque vous travaillez avec une électrode à goutte de mercure stationnaire, 20 à 25 cm sont versés dans la cellule polarographique électrolyte de fond, à travers lequel de l'azote ou de l'argon est d'abord purgé pendant 5 min, une aliquote de la solution d'essai, 0,01-0,02 g d'acide ascorbique, est ajoutée conformément au tableau 2 et mélangée.

Tableau 2

Un potentiel de moins 0,5 V est réglé sur le polarographe et le bismuth est concentré sur une électrode à goutte de mercure fixe dans une solution agitée en continu pendant 2 à 3 min. À la fin du temps d'accumulation, l'agitation est arrêtée et la solution se calme pendant 15 à 20 s, après quoi la courbe de polarisation anodique est enregistrée à un potentiel d'électrode changeant linéairement de moins 0,5 à moins 0,05 V, enregistrant un pic de bismuth à un potentiel de moins 0,15 V Une nouvelle goutte de mercure est obtenue à chaque mesure.

Lorsque vous travaillez avec des électrodes solides en mode mercure-graphite, 20 à 25 cm sont versés dans la cellule polarographique électrolyte de fond, à travers lequel l'azote ou l'argon est d'abord purgé pendant 5 minutes, 3–4 gouttes d'une solution de nitrate de mercure (II) (150–200 μg) sont ajoutées, une aliquote de la solution d'essai, 0,01–0,02 g de l'acide ascorbique et mélanger.

Tableau 3

Un potentiel de moins 0,5 V est réglé sur le polarographe et le bismuth est concentré sur une électrode de mercure-graphite dans une solution agitée en continu pendant 1 à 2 min. À la fin du temps d'accumulation, l'agitation s'arrête, la solution se calme pendant 15 à 20 s, après quoi la courbe de polarisation anodique est enregistrée à un potentiel d'électrode changeant linéairement de moins 0,5 à plus 0,2 V. À une valeur de potentiel fixe de plus 0,2 V, l'électrode est nettoyée électrochimiquement dans une solution agitée pendant 30 s après chaque enregistrement de la courbe de polarisation. L'enregistrement des courbes est effectué trois fois, dont la première mesure n'est pas prise en compte dans les calculs. Le courant maximal d'ionisation du bismuth (pic de bismuth) est enregistré à un potentiel de moins 0,15 V.

La sensibilité de l'appareil lors de l'enregistrement des voltammogrammes dans les deux cas est choisie de manière à ce que la hauteur du pic enregistré soit d'au moins 10 mm.

4.3.3. Lorsque vous travaillez avec une électrode à goutte de mercure stationnaire, la teneur en bismuth est trouvée selon la courbe d'étalonnage, en tenant compte de l'expérience de contrôle.

Construire une courbe d'étalonnage dans cinq verres (ou flacons) d'une capacité de 250-300 cm placer 0,5 g de fer carbonyle et verser 20 cm acide chlorhydrique et 5 cm acide nitrique. Dans quatre verres (ou flacons), une solution étalon B de bismuth est coulée en quantités croissantes de manière à ce que la masse de bismuth dans l'éprouvette d'acier soit approximativement au milieu du graphique (voir tableau 3). Le cinquième verre (ou flacon) est utilisé pour l'expérience de contrôle.

Procéder ensuite comme indiqué aux paragraphes 2.3.1 et 4.3.1 en tenant compte de la méthode choisie pour séparer le bismuth des composants principaux et du paragraphe 4.3.2.

Des valeurs de la hauteur du pic des solutions analysées, soustrayez la valeur de la hauteur du pic de l'expérience de contrôle. En fonction des hauteurs trouvées et des masses de bismuth correspondantes, une courbe d'étalonnage est construite.

Lorsque vous travaillez avec une électrode mercure-graphite, la teneur en bismuth est trouvée par la méthode des ajouts standard.

Une aliquote de la solution étalon B de bismuth est ajoutée à la solution d'essai dans une cellule polarographique, mélangée, puis des mesures voltamétriques de stripping sont effectuées (selon la clause 4.3.2) comme pour le dosage du bismuth dans la solution d'essai.

La valeur de l'additif standard est choisie de manière à ce que la hauteur du pic de bismuth après l'ajout de l'additif augmente de 1,5 à 2 fois.

5. MÉTHODE POLAROGRAPHIQUE

5.1. Essence de méthode

La méthode est basée sur la capacité du bismuth à être réduit sur une électrode de mercure goutte à goutte dans l'acide chlorhydrique à une concentration de 1 mol/dm à un potentiel de moins 0,15 V par rapport à l'électrode de chlorure d'argent.

Le bismuth est séparé des principaux composants de l'acier par précipitation sous forme de sulfure avec du thioacétamide dans une solution d'ammoniac en présence de sulfure de cuivre et d'acide tartrique comme agent complexant ou par chromatographie échangeuse d'ions.

5.2. Matériel, réactifs et solutions

AC, oscilloscope ou polarographe DC.

Cellule avec électrode à goutte de mercure.

Réactifs et solutions selon les paragraphes 2.2 et 4.2.

5.3. Réalisation d'une analyse

5.3.1. Préparation de la solution d'essai

Effectué comme indiqué au paragraphe 4.3.1.

5.3.2. Procédure d'analyse polarographique

La solution d'essai obtenue (section 4.3.1) après séparation du bismuth des composants principaux est évaporée à sec. Les sels sont dissous dans 5 cm l'acide chlorhydrique et de nouveau évaporé à sec. Les sels sont ensuite dissous par chauffage dans 4 cm l'acide chlorhydrique, en recouvrant le verre d'un verre de montre, et laisser refroidir. La solution est diluée avec de l'eau et transférée dans une fiole jaugée de 50 ml. , ajouter de l'eau jusqu'au trait de jauge et mélanger.

Après purge avec un gaz inerte, la solution est versée dans la cellule et polarographiée, enregistrant le courant maximal de réduction de bismuth dans la tension appliquée de 0,05 à 0,3 V par rapport à l'électrode de chlorure d'argent ou au fond de mercure.

La sensibilité de l'appareil lors de l'enregistrement des voltammogrammes est choisie de manière à ce que la hauteur du pic soit d'au moins 10 mm.

5.3.3. Construction d'un graphe d'étalonnage

Dans cinq verres (ou flacons) d'une contenance de 250-300 cm placer 0,5 g de fer carbonyle et verser 20 cm acide chlorhydrique et 5 cm acide nitrique. Dans quatre verres (ou flacons), la solution étalon de bismuth B est versée en quantités croissantes de sorte que la masse de bismuth dans l'échantillon d'acier à tester soit approximativement au milieu du graphique. Le cinquième verre (ou flacon) est utilisé pour l'expérience de contrôle.

Procéder ensuite comme indiqué aux paragraphes 2.3.1 et 4.3.1 en tenant compte de la méthode choisie pour séparer le bismuth des composants principaux et au paragraphe 5.3.2.

Des valeurs de la hauteur du pic des solutions analysées, soustrayez la valeur de la hauteur du pic de l'expérience de contrôle. En fonction des hauteurs trouvées et des masses de bismuth correspondantes, une courbe d'étalonnage est construite.

6. TRAITEMENT DES RÉSULTATS

6.1. Fraction massique de bismuth ( ) en pourcentage est calculé par les formules :

- lors du calcul selon la courbe d'étalonnage

,

où est la masse de bismuth trouvée à partir de la courbe d'étalonnage, g ;

 poids de l'échantillon d'acier, g ;

- lors du calcul par la méthode des additions

,

où est la hauteur du pic de bismuth lors de la polarographie de la solution d'essai, mm ;

est la hauteur du pic de bismuth lors de la polarographie de l'expérience de contrôle, mm ;

est la hauteur du pic de bismuth après introduction de l'additif standard dans la cellule, mm ;

— volume d'additif standard, cm ;

— concentration de la solution étalon, g/cm ;

est le poids de l'échantillon d'acier correspondant à une aliquote de la solution, g.

6.2. Les normes de précision et les normes de contrôle de précision pour déterminer la fraction massique de bismuth sont indiquées dans le tableau.4.

Tableau 4